Устройство для измерения расстояния

 

Изобретение позволяет повысить точность устройства для контроля расстояния до электропроводного объекта путем уменьшения влияния электромагнитных свойств поверхности объекта . Устройство содержит токовихрево.й датчик перемещений, подключенный к нему усилитель, охваченный .цепью положительной обратной связи и работающий в режиме автогенератора. Параллельно токовихревому датчику подключен частотозадающий конденсатор, а последовательно с--ним - корректирующая ЬКС-цепочка. Параметры це.пи обратной связи и корректирующей цепочки выбираются в зависимости от величин емкости частотозадающего. конденса.тора, начальной индуктивности и активного сопротивления токовихревого датчика. Благодаря их выбору в соответствии с заданными математическими вьфажениями обеспечивается н:езависимость частоты выходного сигнала устройства от изменения электромагнитных свойств поверхности объекта контроля и повьшается точ- . ность устройства. 1 ил. S (Л 00 со сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 0 01 В 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ екта. Устройство содержит токовихревой датчик перемещений, подключенный к нему усилитель, охваченный цепью положительной обратной связи и работающий в режиме автогенератора. Параллельно токовихревому датчику подключен частотозадающий конденсатор, а последовательно с.ним — корректирующая LRC-öåïî÷êà. Параметры цепи об. ратной связи и корректирующей цепочки выбираются в зависимости от величин емкости частотозадающего конденсатора, начальной индуктивности и активного сопротивления токовихревого датчика. Благодаря их выбору в соответствии с заданными математическими выражениями обеспечивается независимость частоты выходного сигнала устройства от изменения С. электромагнитных свойств поверхности объекта контроля и повышается точ ность устройства. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3754082/25-28 (22) 18.06.84 (46) 15.05.86. Бюл. N- 18 (7!) Институт машиноведения им. А.А. Благонравова (72) M Ä. Генкин, Н.А. Глухов и В.И. Луценко (53) 621.317.39:531.71(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hÔ 160594, кл. G 01 В 7/14, 1961.

Глухов Н.А. Улучшение характеристик токовихревого измерителя перемещений. — В кн.: Колебания механизмов с зубчатыми передачами. M.: Наука, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ (57) Изобретение. позволяет повысить точность устройства для контроля расстояния до электропроводного объекта путем уменьшения влияния электромагнитных свойств поверхности объ„„SU„„12 1 95 А1

1231395

2 э

1,04 + 3,53d + 68d — 53,3d

2 э

0,68 — 3,97d + 2d + 26,7d г ,81 + 9,93d. — 0,38d +

L»»op

L„ кО

С, R

Р

+ 567а

Гь, Г »

- — = 0,53 + 9,56(а-0,05)L С»

Ь2Са — 60(6-0,05) + 158,7(d-0,05) — — = 0,32 + 10,3 (d-0,05)

R 2

4ЬтС, г з — 67,6(d-0,05) + 210 (d-0,05) Во р 1 номинальная величина индуктивности токовихревого датчика 6; где d. ==

L о

Изобретение относится к измерительной технике и,может быть использовано в машиностроении для контроля перемещений электропроводных объектов с неоднородными электромагнитнь1ми.свойствами поверхности, Цель изобретения — повышение точности измерения расстояния до электропроводного объекта путем уменьшения влияния электромагнитных свойств объекта контроля на характеристику преобразования устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства для измерения расстояния.

Устройство содержит .усилитель 1 с четным числом каскадов, включенную между его входом и выходом цепь 2 обратной связи, состоящую из параллельно соединенных между собой конденсатора 3, катушки 4 индуктивности и резистора 5. К общей точке усилителя 1 подключен одним выводом токовихревой датчик 6 перемещений. Между другим его выводом и входом усилителя 1 включена корректирующая цепочка 7, выполненная в виде параллельно соединенных между собой конденсатора 8, катушки 9 индуктивности и резистора 10. Параллельно датчику 6 перемещений подключен частотозадающий конденсатор 11.

Параметры элементов цепи 2 обратной связи и корректирующей цепочки 7 выбирают в зависимости от величин индуктивности и активного сопротивления датчика 6 и частотозадающего конденсатора !1 в соответствии со следующими соотношениями:!

Устройство для измерения расстоя,ния до электропроводного объекта, R — величина активного сопротив6 ления обмотки токовихревого датчика 6;

С, — величина емкости частотоза5 дающего конденсатора 11;

С вЂ” величина емкости конденсато2 ра 3 цепи 2 обратной связи;

Ь вЂ” величина индуктивности ка- . г тушки 4 цепи 2 обратной связи;

R — сопротивление резистора 5 г цепи 2 обратной связи;

С вЂ” емкость конденсатора 8 кор"»»Р ректирующей цепочки 7;

Ь вЂ” индуктивность катушки 9 корректирующей цепочки 7;

R — сопротивление резистора 10 ко!» корректирующей цепочки 7.

Устройство для измерения расстояния до электропроводного объекта работает следующим образом.

Вследствие наличия положительной обратной связи усилитель 1 работает в режиме автогенератора. При приближении электропроводного объекта в направлении Х к токовихревому датчику 6 перемещений изменяются величина индуктивности и эквивалентное активное сопротивление датчика 6. В результате

ЗО изменяются коэффициент передачи и фазовой сдвиг в цепи положительной обратной связи усилителя. Это приводит к увеличению частоты выходного сигнала, генерируемого на выходе усилителя 1. По изменению частоты выходного :сигнала определяют расстояние до объекта контроля.

Изменение свойств (удельной проводимости или магнитной проницаемости) поверхности контролируемого объ,екта в зоне чувствительности датчика 6 вызывает изменение частотной характеристики колебательного контура, образованного датчиком 6 и частотозадающим конденсатором 11. Однако благодаря наличию корректирующей цепочки и выбору ее параметров н параметров цепи обратной связи в соответствии с приведенными соотношениями

5р обеспечивается независимость результатов измеренияот изменения электромаг нитных свойств объекта контроля, а следовательно,повышается точность характеристики преобразованияустройства.

Формула изобретения

1231395

Составитель И. Кислицин

Редактор А. Огар Техред И.Попович Корректор С. Шекмар

Заказ 2556/47 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 содержащее усилитель с цепью положительной обратной связи, выполненной в виде включенных между его входом и выходом и соединенных параллельно между собой конденсатора, катушки индуктивности и резисторами соединенный одним выводом с общей точкой усилителя токовихревой датчик перемещений и подключенный параллельно ему частотоаадающий конденсатор, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния электромагнитных свойств объекта контроля на характеристику пре1 образования, оно снабжено корректирующей цепочкой, выполненной в виде параллельно включенных между собой катушки индуктивности, конденсатора

5 и резистора и включенной между вторым выводом токовихревого датчика перемещений и входом усилителя, а параметры корректирующей цепочки и положительной обратной связи выбраны в зависимости от величин активного сопротивления и индуктивности токовихревого датчика и емкости частотозадающего конденсато— ра.